脉冲射频功率晶体管的失效机理

摘要

为了预先对具有先进设计的航空电子测距设备(DME)中所用的射频功率晶体管提出评价而进行的可靠性寿命试验揭示出:影响在1千兆赫下应用的脉冲功率晶体管的两种主要失效机理是: 1.硅在铝中的溶解,结果在发射极金属化上形成小丘; 2.铝颗粒增大。上述两种机理都导致BE结的退化。这些结果已被扫描电镜(SEM)和以JME设备的射频脉冲功率寿命试验为基础的电学测试以及在野外实验环境下的失效所证实。半导体制造者业已采取了一些改进措施,但是在最初的连续波寿命试验中,由于铝的电徙动而失效。为了消除在1千兆赫脉冲功率条件中所看到的失效机理,对这些器件还必须采取另外的改进措施。最近,5000小时脉冲功率寿命试验证明,设计上改进了的晶体管没出现退化。